搞懂镜片│千字长文,告诉你ED玻璃的望远镜为什么这么贵

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搞懂镜片│千字长文,告诉你ED玻璃的望远镜为什么这么贵

2024-06-24 20:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

「望远镜内部的镜片结构比较复杂,一般由物镜、棱镜、目镜组成」

光学玻璃由化学成分构成,根据具体的化学成分,每种类型的玻璃都具有特定的折射率和色散率,这些材料的折射和色散是无法控制的。

TIPS:光的折射角度跟自身的波长有关系,蓝红绿三原色光的折射率差异越大,该光学材料的色散率就越高。如果一种材料随着波长变化引起折射率变化很大,我们就说这种材料是“高色散”的,反之,则称为“低色散”。

高色散意味着白光将被分离成更宽的彩色光谱带,光线因不能聚集而模糊,也会使光线在物体周围形成彩色边缘,尤其在高反差环境下明显。

「如图,因为光的不同折射,色散较大,不能聚集在一个点」

有了色差,会有这样的缺点:

1.由于不同色光焦距不同,物点不能很好的聚焦成一个完美的像点,所以成像模糊;

2.由于不同色光焦距不同,所以放大率不同,画面边缘部分明暗交界处会有彩虹的边缘。

当变焦倍数越大,镜片组成越复杂,越容易造成光线的色散。对于喜欢高倍望远镜、观鸟镜、天文望远镜、喜欢高色彩还原度的用户来说,升级至低色散玻璃的镜子是有必要的。

消色差的原理,是利用不同折射率、不同色差的玻璃组合,达到消除色差的目的。白光通过镜片时,由于各种色光的折射率不同而分离,聚焦于不同点,消色差使得色光能重新弥合,聚焦在同一点。

「普通消色差,利用两片镜片的组合,能有效消除色光」

由于光的波段有不同区间,消除色差的技术有限,同一个镜片,要么红光色差大、要么蓝光色差大。那无法消除剩余色差,被称为二级光谱。但是后期经过不断探索,我们终于引进了复消色差(APO)技术。

普消色差、ED(低色散玻璃)和APO(复消色差)都是为了解决色差而产生的。

1. 普消色差

利用两种镜片相反的色差性质,胶合在一起消除两种色光,就可以有效地控制色差。

博冠银虎系列

对于一般的手持双筒望远镜来说,普消色差与更高级的消色差区别并不明显,如果是高阶望远镜玩家,也许能看出一些成像质量的差别。千元左右的单筒观鸟镜一般都属于这类。

近年来,具有特别色散特性或很高折射率的光学玻璃已经被应用于现代镜头的设计之中。这些类型的玻璃能更加有效的降低镜头的色彩畸变。懂一些的朋友肯定听过 萤石玻璃。萤石玻璃是一种具有特殊色散特性的玻璃,它折射率和色散极低,对红外线、紫外线的透过率好,能非常有效的校正镜头色差。但由于萤石玻璃易碎,天然萤石尺寸通常较小,可满足光学精度要求的很少,加上其可加工性与化学稳定性较差(微溶于水),因而造价昂贵。使用特殊晶体形成技术制造人工萤石玻璃成本也很高昂,设计师转而使用一些低色散光学玻璃,这就是我们说的 ED。

2. ED(低色散玻璃)

这是一种材料。

ED玻璃是具有特别色散特性或很高折射率的光学玻璃,光线折射后散射很小,所以既能消除色差(彩色边),色彩还原度高,同时由于折射后的光线汇聚,所以成像的锐度也比较高。

博冠睿丽系列

一般来说ED在镜组中镜片越大越好、越多越好,博冠鸿鹄系列就使用了双ED镜片,用料特别良心。

ED能提高色彩还原性,使色彩更艳丽更真实,例如睿丽系列、鸿鹄系列等望远镜均采用了ED,能得到接近人眼的成像质量。

近些年来,一系列高折射率低色散玻璃(主要是镧系稀土玻璃)的采用,能更好地改善成像质量,使镜头质量进一步提高。

博冠鸿鹄系列

镧系玻璃用于博冠鸿鹄身上,带来了不仅仅是画质的提升,更是对更加优秀材质元件的探索。

3. APO(复消色差)

这是一种技术,并非一种材料。中文称作复消色差,通过精密的光学计算、镜片研磨、装配等,生产出可以将三种色光聚焦于同一点,增加清晰度和色彩还原度,能对多种色光(超过两种)消除色差,追求零色差。绝大多数的APO使用了ED来消除二级光谱。

博冠鸿鹄95单筒观鸟镜

博冠的鸿鹄95系列观鸟镜就采用了APO,无极变倍,转接单反镜头拍摄,能拍出数毛级靓照,是国内当之无愧的“镜皇”。

总之,产品一分钱一分货,低色散镜片的制造成本要高于普通镜片。优秀的望远镜往往需要应用一些比较高性能玻璃,比如萤石、镧系玻璃等,这些材料加工难度高、成本高,价值是常用玻璃的数倍甚至数十倍。

有些光学结构能够有先天优势,例如博冠非常受欢迎的猎手2代望远镜,保罗镜属性使得它比同类型屋脊镜成像效果更好,但是保罗镜体积较大、重量一般也较屋脊镜重,光轴易歪,总之屋脊镜和保罗镜各有所长。

博冠猎手系列

对于初级使用者来说,ED与非ED差别不是很大。如果是焦距长的高倍望远镜或者天文镜,建议还是选ED或者拥有APO的,高倍时色差就比较明显了,选择它们能减少色散提高成像锐度。

除了玻璃,望远镜还有很多材料以及结构设计能够提高品质,例如镀膜等等,这其中材料成本以及加工精度都决定了它的价格。返回搜狐,查看更多



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